4.3.3 装配单元的电气控制线路连接与调试
1.任务引入
本任务主要学习光纤传感器的使用方法、电气控制线路接线，将各传感器、电磁阀、按钮/指示灯、警示灯的引出线正确连接到PLC上，并调节所有传感器的灵敏度，根据原理图检查电路连接是否正确。
2.任务目标
1）知识目标
了解相关传感器在智能生产线中的实际使用和调节方法。
2）技能目标
按照电气连接工艺要求完成装配单元传感器检测部件的安装和调整。
3）素养目标
3.任务分析
运行装配单元前首先要检查设备是否处于初始位置，并设计初始位置指示灯进行显示，按下启动按钮，设备进入运行状态后，应设计运行指示灯进行显示。在设备运行过程中，要能够实时监控管形料仓内工件状态。系统的动作设计要符合要求，电路和气路的设计要符合装配单元的应用需求，电路和气路连接要符合安全与工艺规范。
4.相关知识
光纤传感器是光电传感器的一种，它的光传输介质是光纤，光纤的抗干扰性能好，光在光纤中的衰减较少。光纤传感器由光纤放大器和光纤检测头两部分组成，光纤放大器和光纤检测头是分离的两个部分，光纤检测头的尾端部分分成两条光纤，使用时分别插入光纤放大器的两个光纤孔，如图4-21所示。
图4-21 光纤传感器实物及光纤与光纤放大器连接示意
（a）光纤传感器实物；（b）光纤与光纤放大器连接示意
光纤传感器的投光器和受光器均在光纤放大器内，投光器发出的光线通过一条光纤内部从端面（光纤检测头）以约60°的角度扩散，照射到检测物体上；同样，反射回来的光线通过另一条光纤的内部回送到受光器。光纤传感器的工作原理如图4-22所示。
图4-22 光纤传感器的工作原理
1）光纤传感器的安装
光纤传感器是精密器件，使用时须注意它的安装和拆卸方法。光纤放大器俯视图如图4-23所示。光纤检测头安装在物料回转台料盘预留的M6孔内，光纤放大器安装在装置侧的滑轨上。
光纤传感器由于检测部（光纤）中完全没有电气部分，抗干扰性强，所以可工作于恶劣环境下，并且具有光纤头可安装在狭小空间中、传输距离大、使用寿命长等优点。装配单元的装配台就是利用光纤传感器检测是否有待装配工件的。
2）光纤传感器的连接与调节
光纤传感器的灵敏度调节范围较大。当将光纤传感器灵敏度调得较小时，对于反射性较差的黑色物体，光电探测器无法接收到反射信号；而对于反射性较好的白色物体，光电探测器可以接收到反射信号。反之，若调高光纤传感器的灵敏度，则即使对反射性较差的黑色物体，光电探测器也可以接收到反射信号。在装配单元中，料斗内的工件可以是白色、黑色塑料或金属小圆柱，因此，要将光纤传感器调节到能够检测黑色物体的灵敏度（分拣单元的光纤传感器只可以检测到非黑材质的工件，故用于黑白鉴别）。(https://www.daowen.com)
如图4-23所示，调节其中部的8旋转灵敏度高速旋钮就能进行灵敏度调节（顺时针旋转灵敏度升高）。调节时，会看到入光量显示灯发光的变化。当光电探测器检测到工件时，动作显示灯会亮，提示检测到工件。当定时开关（TIMER）置于“ON”位置时，检测动作会有40 ms左右的延时。
图4-23 光纤放大器俯视图
光纤传感器有3根引出线，接线时应注意根据导线颜色判断电源极性和信号输出线，切勿把信号输出线直接连接到电源+24 V端。光纤传感器的接线原理与光电传感器相同。
5.任务实施
1）I/O地址分配
根据装配单元的整个工作过程和所用到的信号分配I/O地址，见表4-20。
表4-20 装配单元PLC的I/O地址分配表
续表
注：警示灯用来指示智能生产线整体运行时的工作状态，本项目是装配单元单独运行，没有要求使用警示灯，可以不连接到PLC上。
2）电路连接与检测
电路连接好后，在编程之前还需要对电路进行调试，以确保电路正确。电路调试从PLC输入电路开始，首先检查控制按钮、开关和急停按钮是否正常，PLC的输入信号和I/O地址分配表是否一致，如果没有信号输入，则检查输入回路是否连接正确。接下来检查传感器部分，首先检查传感器的检测信号是否有问题，如果有问题，则需要调整检测位置或灵敏度，然后观察PLC的输入信号和电路原理图是否一致，如果不一致，则需要检查输入电路。输入电路检查无误后，根据电路原理图，使用PLC的软元件监控功能，输出Y信号，观察对应的元器件是否动作，以此检查输出电路是否有问题。
注意：摆动气缸的左右摆动到位信号一定要在摆动角度调整好后再调整，如果调整摆动角度，则需要再次调整磁性开关的检测位置。
对调整好的设备，所有导线应整理好并塞入线槽，然后进行线管绑扎。绑扎线管时，气管和导线应分开绑扎，但来自同一元器件或同一模块的导线和气管可以绑扎在一起。线管绑扎好后，盖好线槽盖，根据I/O地址分配表标注线管的编号，字迹要清晰。
注意：一定要在指导教师检查无误后方可通电检查、调试。通电后，一旦发现任何问题，立即切断电源。需要检查电路时，要选择合适的万用表挡位。
6.任务评价
任务评价见表4-21。
表4-21 任务评价
续表
